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参数主动控制的痕量气体实时在线测量系统
Real-Time and On-Line Measurement System for Trace Gas with Active Control Parameters

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孙明国 1,2   马宏亮 3   刘强 2   曹振松 2 *   王贵师 4   刘锟 4   黄印博 2   高晓明 4   饶瑞中 2  
文摘 基于二极管激光波长调制光谱技术建立了一套参数主动控制的痕量气体实时在线探测系统。为提高系统的实时在线测量性能和测量精度,在模拟温度与压强对痕量气体浓度探测影响的基础上,待测气体的温度、压强和流量被主动控制,并能保持长期稳定性。小波去噪和卡尔曼滤波数字降噪技术被联合应用于系统。以CO_2分子吸收为例的实验结果表明,小波去噪的应用将吸收光谱的信噪比提高了30%左右,卡尔曼滤波的应用将CO_2体积分数的测量精度由2.5×10~(-7)提高至7×10~(-8)。Allan方差结果给出了系统的稳定时间,约为60s。实测实验室内CO_2浓度的结果表明,该测量系统具有良好的稳定性和可靠性,能够很好地监测痕量气体浓度的变化。
其他语种文摘 Based on diode laser wavelength modulation spectroscopy technique,a set of real-time and on-line measurement system for trace gases is established with active control parameters.In order to improve the performance of real-time and on-line measurement and the detection precision of the system,after a theoretical simulation of the effects of temperature and pressure on the measurement concentration,we actively control the temperature,pressure and mass flow of gas,and they can keep long-term stability.Moreover,the digitized techniques of wavelet denoising and Kalman filtering are jointly applied to the system.CO_2 molecular absorption experimental results show that the signal-to-noise ratio of the absorption spectrum is improved by about 30% with the application of wavelet denoising,and the application of Kalman filter improves the measurement precision of concentration from 2.5×10~(-7) to 7×10~(-8).The stable time of the system given by Allan variance is about 60s.The results obtained by measuring the concentration of CO_2in laboratory indicate that the system has good stability and reliability,and it can monitor the concentration change of trace gas very well.
来源 光学学报 ,2018,38(5):0530003-1-0530003-7 【核心库】
DOI 10.3788/AOS201838.0530003
关键词 光谱学 ; 激光吸收光谱 ; 二次谐波 ; 痕量气体 ; 浓度反演
地址

1. 安徽工程大学数理学院, 安徽, 芜湖, 241000  

2. 中国科学院大气成分与光学重点实验室, 中国科学院大气成分与光学重点实验室, 安徽, 合肥, 230031  

3. 安庆师范大学物理与电气工程学院, 安徽, 安庆, 246011  

4. 中国科学院安徽光学精密机械研究所大气物理化学研究室, 安徽, 合肥, 230031

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 0253-2239
学科 物理学;环境质量评价与环境监测
基金 国家重点研发计划 ;  国家自然科学基金 ;  中国科学院青年创新促进会项目 ;  安徽省高校省级自然科学研究项目
文献收藏号 CSCD:6243258

参考文献 共 15 共1页

1.  Tittel F K. Special issue:"optics:trends in laser sources,spectroscopic techniques and their applications to trace-gas detection". Applied Physics B,2006,85(2/3):171 被引 1    
2.  Buszewski B. Detection of volatile organic compounds as biomarkers in breath analysis by different analytical techniques. Bioanalysis,2013,5(18):2287-2306 被引 1    
3.  Wagner E. A comprehensive survey:optical sensors,1995 被引 1    
4.  Fine G F. Metal oxide semi-conductor gas sensor in environmental monitoring. Sensors,2010,10(6):5469-5502 被引 23    
5.  Wilson J S. Sensor technology handbook,2005 被引 3    
6.  Kosterev A A. Application of quantum cascade lasers to trace gas analysis. Applied Physics B,2008,90(2):165-176 被引 30    
7.  Xia J B. A ppb level sensitive sensor for atmospheric methane detection. Infrared Physics and Technology,2017,86:194-201 被引 1    
8.  吴涛. 基于波长调制的离轴积分腔输出光谱技术. 光学学报,2017,37(8):0830002 被引 4    
9.  贾良权. 温度和压强变化对二次谐波反演结果的影响. 中国激光,2014,41(12):1215004 被引 7    
10.  Wei W. Artificial absorption creation for more accurate tunable diode laser absorption spectroscopy measurement. Optics Communications,2017,399:112-119 被引 1    
11.  Reid J. Second-harmonic detection with tunable diode lasers:comparison of experiment and theory. Applied Physics B,1981,26(3):203-210 被引 145    
12.  谈图. 基于中红外QCL激光和新型多通池高灵敏度测量N_2O和CO的研究. 光学学报,2015,35(2):0230005 被引 7    
13.  李志新. 基于连续波腔衰荡光谱的痕量气体检测技术研究,2015:25-27 被引 1    
14.  Li J S. Wavelet transform based on the optimal wavelet pairs for tunable diode laser absorption spectroscopy signal processing. Applied Spectroscopy,2015,69(4):496-506 被引 5    
15.  Wu T. Kalman filtering real-time measurements of H_2O isotopologue ratios by laser absorption spectroscopy at 2.73μm. Optics Letters,2010,35(5):634-636 被引 4    
引证文献 2

1 段小丽 改进型PSO-SVM算法对井下多组分气体定量分析的研究 光谱学与光谱分析,2019,39(9):2883-2888
被引 4

2 李金义 参数优化的Kalman滤波用于激光吸收光谱气体测量 光学学报,2022,42(18):1830001
被引 0 次

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